27讲 摩擦力大小的影响因素等知识点（教师版） 2023年初中物理自主招生讲义68讲

第1 页/ 共32 页 初中物理自主招生讲义27 摩擦力大小的影响因素 等知识点同26 讲 一．摩擦力大小的影响因素（共1 小题） 【知识点的认识】 两个互相接触的物体，当它们做相对运动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力， 这种力就叫做摩擦力．影响摩擦力大小的因素：压力大小和接触面的粗糙程度．（1）接触 面粗糙程度一定时，压力越大摩擦力越大．生活中我们有这样的常识，当自行车车胎气不 足的时候，骑起来更费力一些．（2）压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大． 【命题方向】影响摩擦力大小因素的表述是这个知识点的考查方向． 例1 “ ” ：小明在探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验时，提出了如下四个猜想．根据 你对本实验的探究，发现其中与实验结论不相符合的是（ ） ．摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关 B．把滑动变为滚动，摩擦力变小 ．摩擦力的大小可能与物体间接触面积的大小有关 D．摩擦力的大小可能与接触面上压力的大小有关 分析：完成本题需要掌握增大或减小摩擦力的方法，增大摩擦力的方法：增大压力、使接 触面变粗糙、变滚动为滑动；减小摩擦可采取相反的措施：减小压力、使接触面变光滑、 变滑动为滚动等． 解：、在其他条件一定时，使接触面变粗糙，可以增大摩擦力，该猜想与实验结论相符； B、在其他条件一定时，将滑动变为滚动，可以减小摩擦力，该猜想与实验结论相符； 、摩擦力的大小与物体间的接触面积无关，该猜想与实验结论不相符； D、在其他条件一定时，增大物体对接触面的压力大小，可以增大摩擦力，该猜想与实验 结论相符；故选． 点评：本题考查学生对摩擦力大小的影响因素的了解和掌握，解题时根据所学的物理知识 逐个排除． 例2 ：下列实例中，是通过改变压力大小来改变摩擦力的是（ ） ．在行李箱下安装滚轮 B．骑自行车刹车时用力捏闸 ．体操运动员比赛前在手上抹镁粉 第1 页/ 共32 页 D．在轴承上加润滑油 分析：影响摩擦力大小的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度； 要改变摩擦力的大小，就要通过改变压力和接触面的粗糙程度来实现． 解：、在行李箱下安装滚轮，是通过变滑动为滚动以减小摩擦力； B、骑自行车刹车时用力捏闸就是通过增大压力来增大摩擦的； 、体操运动员比赛前在手上抹镁粉是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的； D、在轴承上加润滑油就是使接触面更光滑来减小摩擦力的．故选B． 点评：摩擦力在生活中的应用是非常广泛的，我们要能够从生活中的实例分析出所用到的 物理知识． “ ” 【解题方法点拨】在影响因素表述时一定要运用控制变量的方法是解题的关键． 一．摩擦力大小的影响因素（共1 小题） （多选）1．如图所示，在同一水平面上，有表面粗糙程度相同、质量不同（mp＜mQ）的 两个木块，按照甲、乙、丙、丁四种方式放置，分别在水平力F1、F2、F3 和F4 的作用 下，做匀速直线运动，则下列关系式正确的是（ ） ．F1＞F2 B．F2＜F3 ．F3＞F4 D．F3＝F4 答与解析：摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，两个影响因素不变，摩 擦力不变。 （1）表面粗糙程度相同、质量不同甲、乙两图中， ∵（mp＜mQ）， G ∴ p＜GQ， F ∴ 1＜F2，故错误； （2）乙、丙比较，表面粗糙程度相同，F3＞F2，故B 正确； （3）丙、丁实验在压力大小和接触面的粗糙程度不变时，改变了接触面积的大小，摩 擦力不变，故D 正确。 故选：BD。 二．平衡状态的判断（共4 小题） 2．吊在室内天花板上的电风扇，静止不动时吊杆对天花板拉力为F1，电风扇水平匀速转 动后，吊杆对天花板拉力为F2 ，则（ ） 第1 页/ 共32 页 ．F1＝F2 B．F1＞F2 ．F1＜F2 D．条件不足，无法比较 答与解析：电风扇静止时受到的重力和固定杆对它的拉力是一对平衡力，即F1＝G； 扇叶水平转动起来后，风向下振动，所以风受到电扇的作用力向下，由牛顿第三定律可 知电扇受到的风的反作用力向上，F2＜G；所以F1＞F2。故选：B。 3．如图所示，用两根长度相同的细线系住两质量分别为m、2m 的小球、b．若在球上加水 平向左的外力F，在b 球上加水平向右的外力F ，则平衡后的状态为（ ） ． B． ． D． 答与解析：（1）对b 球受力分析，b 球受三个力作用（如图1）：水平向右的拉力F、 竖直向下的重力和悬线的拉力T1；拉力T1与重力和F 的合力相平衡； （2）对球进行受力分析，球受到四个力的作用（如图2）：左边的拉力F、竖直向下的 重力、上面悬线拉力T2、下面悬线拉力T1；把T1 沿着竖直和垂直方向分解如图3，可 见球所受到的水平和竖直力是平衡的，所以球的位置就没有变化，因此上面的悬线是竖 直的。 故选：。 4 ．下列物体中，受到平衡力作用的是（ ） ．在水平公路上沿圆周匀速行驶的汽车 第1 页/ 共32 页 B．竖直向上抛出的石子，到达最高点时 ．沿光滑斜面滚下的小球 D．直升飞机在空中竖直匀速上升过程中 答与解析：、在水平公路上沿圆周匀速行驶的汽车，其运动方向始终在改变，因此汽车 受到非平衡力的作用； B、竖直向上抛出的石子，到达最高点时，只受重力作用，因此受非平衡力作用； 、沿光滑斜面滚下的小球，其速度越来越快，因此受非平衡力作用； D、直升飞机在空中竖直匀速上升时，速度的方向和大小均不变，因此飞机受平衡力作 用。 故选：D。 5．用一根细绳将一重物吊在电梯的天花板上，在下列四种情况中，绳的拉力最大的是（ ） ．电梯匀速上升 B．电梯匀速下降 ．电梯加速上升 D．电梯加速下降 答与解析：、电梯匀速上升时，拉力等于重力； B、电梯匀速下降时，拉力等于重力； 、电梯匀加速上升，加速度向上，合力向上，拉力大于重力； D、电梯匀加速下降，加速度向下，合力向下，拉力小于重力； 综上所述，当电梯加速上升时，绳的拉力最大。 故选：。 三．平衡力与相互作用力的辨别（共17 小题） 6 ．人站在水平地面上推墙，以下对各力的分析中，属于一对平衡力的是（ ） ．人对墙的推力和墙对人的推力 B．人对地面的压力和地面对人的支持力 ．人受到的重力和人对地面的压力 D．人受到的重力和地面对人的支持力 答与解析：、人推墙的力和墙对人的推力，这两个力作用在两个物体上，是相互作用 力，不是平衡力，故错误； B、人对地面的压力和地面对人的支持力，没有作用在同一个物体上，不是平衡力，故 B 错误； 、人受到的重力和人对地面的压力，力的方向相同，没有作用在同一个物体上，不是平 第1 页/ 共32 页 衡力，故错误； D、站在水平地面上的人，人受到的重力和地面对人的支持力，满足平衡力的四个条 件，是平衡力，故D 正确。故选：D。 7 ．如图所示，作用在物体上的力属于平衡力的是图（ ） ． B． ． D． 答与解析： 、图中两个力不是作用在同一直线上，故不是平衡力； B、图中两个力同时满足大小相等、方向相反、作用在同一物体上、在一条直线上是一 对平衡力； 、图中两个力的大小不相等，不是平衡力； D、图中两个力没有作用在同一物体上，不是一对平衡力。故选：B。 8 ．马拉车，车匀速前进时，下列说法中正确的有（ ） ．马拉车的力与车拉马的力是一对平衡力 B．马拉车的力与车拉马的力不是一对作用力与反作用力 ．马拉车的力与地面对车的阻力是一对平衡力 D．马拉车的力与地面对车的阻力是一对作用力与反作用力 答与解析：、马拉车的力与车拉马的力，这是两个物体之间的相互作用，它们是一对作 用力与反作用力，该选项说法不正确； B、马拉车的力与车拉马的力是一对作用力与反作用力，该选项说法不正确； 、马拉车的力与地面对车的阻力，都是车在水平方向上受到的力，车是匀速前进的，所 以它们大小相等方向相反，是一对平衡力，该选项说法正确； D、马拉车的力与地面对车的阻力是一对平衡力，故该选项说法不正确。故选：。 9 ．如图所示，一茶杯静止在水平桌面上，下列说法中正确的是（ ） 第1 页/ 共32 页 ．茶杯对桌面的压力和桌面对茶杯的支持力是一对平衡力 B．茶杯对桌面的压力和茶杯受到的重力是一对平衡力 ．桌面对茶杯的支持力和茶杯受到的重力是一对平衡力 D．以上说法都不正确 答与解析：根据他茶杯的受力和状态，我们知道，它受到平衡力的作用。 、茶杯对桌面的压力，受力物体是桌面，而桌面对茶杯的支持力受力物体是茶杯，这两 个力不作用在同一个物体上，所以不符合二力平衡的条件，那么这两个力不是一对平衡 力； B、茶杯对桌面的压力受力物体是桌面力的方向竖直向下，而茶杯受到的重力受力物体 是茶杯，方向竖直向下，这两个力既不在同一直线上，受力物体也不相同，所以也不是 一对平衡力； 、桌面对茶杯的支持力和茶杯受到的重力符合大小相等、方向想相反、在同一直线上、 作用于同一物体二力平衡的四个条件，所以这两个力是一对平衡力。 故选：。 10．2010 年温哥华冬奥会，我国速滑选手王濛打破世界纪录，一人获得三枚金牌。有关王 濛运动、领奖瞬间的说法错误的是 （ ） ．站在领奖台上，受到的重力与支持力是一对平衡力 B．站在领奖台上，受到的支持力与对领奖台的压力是一对平衡力 ．冲过终点后，由于惯性要继续向前滑行 D．用力向后蹬冰面，会向前滑行，原因是物体间力的作用是相互的 答与解析：、平衡力指作用在同一物体上的两个力，大小相等、方向相反、作用在同一 直线上，很显然重力和支持力符合这些条件，所以该选项正确； B、支持力和压力尽管大小相等、方向相反，但它不是作用在同一物体上，因此不是平 衡力，它是一对相互作用力，所以该选项错误； 、任何物体都具有惯性，运动员冲刺到达终点后，不会立即停下来，还会继续运动一段 距离，因此该选项正确； D、滑冰时，脚给冰一个向后的力，因为物体间力的作用是相互的，同时冰也给脚一个 向前的力，所以人就能前进，因此该选项正确。 故选：B。 11．小敏在观赏2010 年世乒赛时，对乒乓球和球拍产生了下列四种想法，其中正确的是（ 第1 页/ 共32 页 ） ．乒乓球在空中飞行时没有惯性 B．乒乓球改变运动方向是因为受到了力的作用 ．乒乓球给球拍的力和球拍给乒乓球的力是一对平衡力 D．接触时，乒乓球先给球拍一个力，球拍然后也给乒乓球一个力 答与解析：、物体保持原来运动状态不变的性质称之为惯性，一切物体都有惯性，则该 项说法错误，不符合题意； B、球拍对乒乓球施加力后，使乒乓球改变了运动方向，是力作用的结果，则该项说法 正确，符合题意； 、乒乓球给球拍的力和球拍给乒乓球的力是作用在两个物体上的力，所以不是一对平衡 力，则该项说法错误，不符合题意； D、接触时，乒乓球给球拍一个力，根据物体间力的作用是相互的，球拍同时也给乒乓 球一个力；所以相互作用的力是同时发生的，则该项说法错误，不符合题意； 故选：B。 12．车拉着车厢在平直的轨道上由车站开出，速度越来越快，以下给出的各对力中，属于 平衡力的是（ ） ．车厢受到的重力和轨道对车厢的支持力 B．机车对车厢向前的拉力和轨道、空气对车厢的阻力 ．车厢对轨道的压力和轨道对车厢的支持力 D．机车对车厢向前的拉力和车厢对机车向后的拉力 答与解析：、平直的轨道上的火车，竖直方向保持静止状态，车厢受到的重力和轨道对 车厢的支持力是一对平衡力，故选项正确； B、因力是改变物体运动状态的原因，且车开出后速度越来越快，所以机车对车厢向前 的拉力大于轨道和空气对车厢的阻力，不符合平衡力的条件，故B 选项不正确； 、车厢对轨道的压力作用在轨道上竖直向下，轨道对车厢的支持力作用在车向上竖直向 上，不符合平衡力的条件，故选项不正确； D、机车对车厢向前的拉力作用在车厢上，车厢对机车向后的拉力作用在机车上，符合 相互作用力的条件，故D 选项不正确。 故选：。 13．如图所示，在水平地面上，一条形磁铁附近的一铁块处于静止状态。下列说法正确的 是（ ） 第1 页/ 共32 页 ．铁块受到的重力和铁块对地面的压力是一对平衡力 B．地面对铁块的支持力和铁块受到的重力是一对平衡力 ．磁铁受到铁块的吸引力跟地面对铁块的摩擦力是一对平衡力 D．铁块受到磁铁的吸引力跟磁铁受到铁块的吸引力是一对平衡力 答与解析：、这两个力不共物，不反向，不符合题意。 B、这两个力满足了等大、反向、共线、共物这四个条件。是一对平衡力，故正确。 、这两个力不共物，不是平衡力，不符合题意。 D、这两个力不共物，不是平衡力。是一对作用力与反作用力，不符合题意。 故选：B。 14．小明同学每天都要为爸爸沏好茶，放在水平桌面上等爸爸回家。下列关于水平桌面和 茶杯的受力分析中，属于平衡力的是（ ） ．茶杯受到的重力和茶杯受到的支持力 B．茶杯受到的重力和茶杯对桌面的压力 ．桌面受到的重力和茶杯对桌面的压力 D．桌面受到的压力和茶杯受到的支持力 答与解析：、杯子受到的重力和桌面对杯子的支持力，这两个力等大、反向、共线、共 物，所以是一对平衡力。故正确。 B、是一对作用力与反作用力，这两个力不作用在同一物体上，所以不是平衡力。故B 错误。 、这两个力方向相同，都竖直向下；并且不作用在同一物体上，所以不是平衡力。故错 误。 D、桌面受到的重力和桌面对杯子的支持力，这两个力等大、反向、共线，但不作用在 同一物体上。所以不是一对平衡力。故D 错误。 故选：。 15 ．手握瓶口向上的啤酒瓶的颈部，缓缓的提起酒瓶，酒瓶未滑落，这说明（ ） ．手握瓶的力与重力平衡 B．手握瓶的力大于瓶的重力 ．手与瓶之间的摩擦力与瓶的重力平衡 D．手与瓶之间的摩擦力与手握瓶的力平衡 第1 页/ 共32 页 答与解析：手握瓶口向上的啤酒瓶的颈部，缓缓的提起酒瓶，酒瓶未滑落，瓶子的状态 几乎没有发生改变，则受力平衡，对瓶子受力分析可知：瓶子受到竖直向下的重力，水 平方向上的握力，及手与瓶之间竖直向上的摩擦力，由平衡条件知物体在竖直方向上的 重力与摩擦力平衡，水平方向上的支持力相互平衡。即手与瓶之间的摩擦力与瓶的重力 平衡。 故选：。 16 ．用电线挂在天花板上的电灯，静止时受到的力是一对平衡力的是（ ） ．天花板对电线的拉力和电线对天花板的拉力 B．电灯对电线的拉力和电线对电灯的拉力 ．电线对电灯的拉力和电灯受到的重力 D．电灯对电线的拉力和电灯受到的重力 答与解析：用电线挂在天花板上的电灯受力情况是：竖直向下的重力和竖直向上的电线 对电灯的拉力作用； 因为电灯在这两个力的作用下处于静止状态，所以电灯受到的重力和电线对电灯的拉力 是一对平衡力。 故选：。 17 ．如图，汽车在平直的公路上做匀速直线运动，则下列为一对平衡力的是（ ） ．汽车的牵引力和汽车所受的重力 B．汽车所受重力和汽车对地面的压力 ．汽车的重力和地面对汽车的支持力 D．汽车对地面压力和汽车所受摩擦力 答与解析：、牵引力沿水平方向，而重力竖直向下，故二力不能平衡，故错误； B、重力为汽车受力，而压力为地面受力，故二力不是同一物体受力，不可能平衡，故 B 错误； 、汽车所受的重力和地面对汽车的支持力，满足平衡力的四个条件，是平衡力，故正 确； D、汽车对地面的压力竖直向下，摩擦力沿水平方向，故不能平衡，故D 错误。 故选：。 第1 页/ 共32 页 18 ．某人用力推静止在地面上的桌子，但没有推动，原因是因为（ ） ．人推桌子的力小于桌子受到的摩擦力 B．人推桌子的力等于桌子受到的摩擦力 ．人推桌子的力小于桌子的重力 D．人推桌子的力等于桌子的重力 答与解析：人推桌子，桌子没有被推动，此时桌子受到四个力的作用，水平方向推力与 摩擦力平衡，竖直方向重力与支持力平衡，如图： 人推桌子的力与摩擦力相等，与重力没有关系。 故选：B。 19．如图所示，弹簧所受重力不计，上端固定在天花板上，下端悬挂一小球，处于静止状 态，下列各对力中属于平衡力的是（ ） ．天花板对弹簧的拉力和弹簧对天花板的拉力 B．球对弹簧的拉力和弹簧对球的拉力 ．弹簧对球的拉力和球受到的重力 D．球对弹簧的拉力和球受到的重力 答与解析：、天花板对弹簧的拉力和弹簧对天花板的拉力，作用在两个物体上，它们是 一对相互作用力； B、球对弹簧的拉力和弹簧对球的拉力，二力作用在两个物体上，是一对相互作用力； 、弹簧对球的拉力和球受到的重力，符合二力平衡的条件，因此它们是一对平衡力； D、球对弹簧的拉力和球受到的重力，二力的方向相同，并且作用在两个物体上，因此 不是一对平衡力。 故选：。 （多选）20．中央电视台体育频道的围棋讲座节目中，棋子在竖直放置的棋盘上可以移 第1 页/ 共32 页 动，但不会掉下来。原来，棋盘和棋子都是由磁性材料制成的。棋子不会掉落是因为（ ） ．棋子受棋盘的吸引力与棋子对棋盘的吸引力是一对平衡力 B．棋子受棋盘的摩擦力与棋子的重力是一对平衡力 ．棋子受棋盘的摩擦力大于棋子的重力 D．棋子受到四个力的作用 答与解析：磁性棋盘是竖直放置的，棋子静止在上面时受到重力、支持力、引力及摩擦 力；重力竖直向下，摩擦力竖直向上，且重力和摩擦力是一对平衡力；支持力和引力为 一对平衡力。 故选：BD。 21．气球下吊着一只吊篮匀速上升到某一高度时，此时吊篮受到的两个力分别为 重力 和 拉力 ，当气球突然破裂，则气球破裂时吊篮将如何运动： 先减速上升一段距离 后再加速下落 ，这是因为 气球突然破裂后，物体由于惯性会继续向上运动，在重力 的作用下减速，当向上的速度为 0 时，又在重力的作用下加速下落。 。 答与解析：（1）匀速上升的吊篮受力分析可知： 此时吊篮受到自身竖直向下的重力和绳子竖直向上的拉力； （2）气球和物体一起匀速上升，当气球突然破裂时，由于惯性，物体会继续向上运动 一段距离，又因为物体受到重力的作用，向上的速度越来越小，当速度为零的时，物体 开始加速向下运动。 故答为：重力；支持力；先减速上升一段距离后再加速下落； 气球突然爆裂后，物体由于惯性会继续向上运动，在重力的作用下减速，当向上的速度 为0 时，又在重力的作用下加速下落。 22 “ ．让我们荡起双桨，小船推开波浪，海面倒映着美丽的白塔，四周环绕着绿树红墙，小 …” 船轻轻飘荡在水中，迎面吹来了凉爽的风 。大多数同学是唱着这支优美的歌曲长大 的，歌曲中含有许多物理知识，例如： （1）风使同学们感到凉爽，主要原因是流动的空气加快了人身上汗液的 蒸发 。 （2）小船静止在水面上时，它受到重力和浮力的作用，这两个力是一对 平衡 力。 （3）船桨向后划水，船向 前 运动，说明物体间力的作用是 相互 的。 答与解析：（1）流动的空气加快了人身上汗液的蒸发，蒸发吸热，所以同学们感到